Новый метод ДНК-оригами обещает прорыв в медицине
Новая методика создания микроскопических структур из ДНК может продвинуть доставку лекарств и диагностику заболеваний.
Учёные из Университетов Портсмута и Лестера (Великобритания) разработали инновационный способ модификации и укрепления ДНК-оригами.
ДНК-оригами — это метод создания наноструктур с высокой точностью с использованием нитей ДНК в качестве строительных блоков. Однако эти структуры хрупки и могут легко разрушаться в биологических условиях, например, при изменении температуры или под воздействием определённых ферментов.
В статье, опубликованной в Journal of the American Chemical Society, исследователи представили уникальный способ сделать структуры оригами прочнее и функциональнее в one-pot reaction с помощью процесса triplex-directed photo-cross-linking.
Стратегически модифицируя нити ДНК на этапе проектирования, они смогли ввести дополнительные нуклеотидные последовательности, которые служат точками прикрепления для функциональных молекул.
Прикрепление молекул было достигнуто с использованием triplex-forming oligonucleotides, несущих сшивающий агент. Затем с помощью химического процесса с использованием UVA-излучения эти молекулы были постоянно связаны с ДНК-формами.
Ключевое преимущество подхода — создание "супер-скрепок", которые сплетают структуру воедино. Сшивка с областями вне ядра оригами значительно снижает чувствительность структуры к нагреванию и разрушению ферментами.
Доктор Дэвид Раслинг, старший автор работы из Университета Портсмута, заявил: «Эта методика имеет далеко идущие потенциальные применения. Возможность настраивать структуры ДНК-оригами под определённые функции открывает огромные перспективы для развития методов лечения и диагностики».
Соавтор доктор Андрей Ревякин отметил: «Метод доктора Раслинга на основе триплекса, который "улучшает" классическую двойную спираль ДНК дополнительной третьей нитью, стабилизирует ДНК-формы с высокой точностью, не затрагивая функциональные модули молекулы».
Новая стратегия масштабируема и экономична, так как работает с существующими структурами оригами, не требует перепроектирования каркаса и может быть выполнена с использованием всего одной нити ДНК.
Доктор Раслинг добавил: «Самое захватывающее в этой технике то, что она не меняет исходную последовательность ДНК оригами, что позволяет использовать эти структуры в качестве носителей для синтетических генов».